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Filtración en equipos de Mina

Rope Shovel, Hydraulic Shovel y

Drag Lines

Presentación a Minera AlumbreraEnero 2015

Presentación a Minera AlumbreraEnero 2015

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Aplicaciones de Filtración en Minas de Superficie

• Combustible, lubricantes, fluidos hidráulicos, la “sangre” de los equipos de mina.

• La contaminación puede causar serios “problemas de circulación”• Degradación de las superficies (desgaste mecánico, corrosión)• Degradación de los fluidos (oxidación, hidrolisis, polimerización,

precipitación de aditivos)• Productividad y fiabilidad están directamente relacionados

con la limpieza del fluido• La correcta selección de la tecnología de filtración es critico

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Control de la contaminación

• Tipo de Contaminación• Contaminación del medio ambiente (polvo y suciedad del entorno)• Contaminación generada internamente (partículas de desgaste por el uso normal o anormal de los componentes del sistema como bombas, rodamientos, válvulas, juntas, etc.)

• Efectos de la Contaminación• Desgaste acelerado de los componentes del sistema, por ejemplo,

• Válvulas de control (Fricción estática) - sistemas hidráulicos• Rodamientos (desgaste de fatiga) - sistemas de lubricación• Engranajes (desgaste de fatiga) - sistemas de lubricación• Bombas (desgaste abrasivo) - sistemas hidráulicos y de

lubricación

Fotografía microscópica de contaminación típica - Aumento

100x

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Equipos de Explotación de Bancos

• Los mayores equipos para movimiento de tierra.• Peso: entre 1.000 y 7.000 toneladas• Largo de la boom: hasta 150 m• Capacidad de la cuchara: hasta 115 m3, o 340 toneladas por ciclo

de trabajo

• Componentes principales• Boom (brazo) y Cuchara (balde)• Sistemas de Izaje y Arrastre• Mecanismo de rotación• Sistema de propulsión (cadenas o patas en forma de pontón)

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Rope Shovel, Hydraulic Shovel & Draglines – Mecanismos para Movimientos

• Los equipos mas típicos cuentan con múltiples motores eléctricos y cajas reductoras para sus mecanismos de movimiento:

• Izaje, Arrastre: hasta 8 motores eléctricos de 2 a 6 reductores.

• Rotación: hasta 4 motores eléctricosde 4 a 23 reductores.

• Propulsión: hasta 4 motores eléctricos de 2 a 4 cajas reductoras.

• Sistemas hidráulicos• Los reductores de Rotación e Izaje son algunos de los mayores reductores Industriales existentes.

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El desafío para los aceites lubricantes

• Altas cargas• Esfuerzos extremos• Velocidades Variables• Inversión de Movimiento• Clima extremo• Alto ingreso de Contaminación

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Aceites Lubricantes

• Alta viscosidad de 680cst a mas de 1000cst

• Típicamente formulados con un paquete de aditivos especial para extrema presión.

- Anti desgaste- Anti espuma- Inhibidores de oxido- Antioxidante

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El desafío de la contaminación

• Las practicas mas comunes para controlar el nivel de limpieza son los de recambio completo del aceite o rellenar simplemente el tanque.

• Los códigos de Limpieza según ISO 4406 se exceden generalmente. Códigos - /21/18 no son inusuales

• A menudo el aceite esta demasiado contaminado para ser evaluado

Típica contaminación de un

reductor

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El desafío de la contaminación

• Tipos de Contaminación Mayoritariamente formado por partículas:

- Origen medioambiental (polvo, suciedad)- Origen Interno (partículas de desgaste de componentes)

• Efectos de la contaminación Desgaste de componentes

- Engranajes - Rodamientos

• Mantenimiento programado de reductores cada 1,5 años - Altos Costos (puede que mayores a $500,000)

- Hasta cuatro días de inactividad- Sin control de contaminación, los mantenimientos se

deben hacer antes del año

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Tipica filtracion existente

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Desgaste de componentes

Engranaje de rotación dañado Engranaje de izaje dañado

Marcas de desgaste en engranaje de izaje

Rodamiento de rotación dañado

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Análisis de Fallas típico

12

0

20

40

60

80

100

120

Misc -Electrical

Crow d LubeSystem

Hoist Dipper Trip Misc -Mechanical

Electrical Dipper Propel CableReeler

OperatorsCabin

House Sw ing

Component

Un

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Típico Foco de MejorasDel Cliente!Todos encajan en soluciones Pall

Misc Crowd Lube Hoist Electrical

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Caso de Estudio - Dragline

• Dragline de 4.000 toneladas

• Datos - 4 (cuatro) reductores de oscilación

- 2 (dos) reductores de arrastre- 2 (dos) reductores de izaje- volumen de aceite de 720 litros por reductor- aceite lubricante ISO VG 120- sin filtrado previo- código de limpieza ISO 4406 de arranque: --/21/18

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Dragline – Caso de Estudio – Skid de filtración instalado

• Bomba de desplazamiento positivo para alta viscosidad• Strainer a la entrada (filtro de malla)• Caudal: 20 lt/min - dimensionada para circular todo el volumen cada 30

minutos• Monitoreo y recolección de datos • Instalado en una configuración de riñón – recirculación en

el reductor• Elementos de filtro de rating 12µm(c)• Radio de filtración β ≥ 1.000

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Dragline – Caso de Estudio – Skid de filtración instalado

• Toma de muestras aguas abajo del skid de limpieza- Uso de botellas de muestreo pre limpiadas- Protocolo de muestreo estándar de Pall

• Se envían a laboratorio externo para análisis.- Código de limpieza según ISO 4406

Skid instalado en el reductor de rotación Skid instalado en el reductor de izaje

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Dragline – Reductor de rotación No. 1Datos de Limpieza

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Dragline – Datos de la limpieza del aceite de reductor inicial vs estabilizado – Vida util de los elementos.

• En promedio, fueron necesarios 4 (cuatro) elementos de filtro para obtener la limpieza inicial.

• Después de la estabilización, la vida útil de los elementos de filtro observada, en promedio fue mayor a los tres meses.

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Resumen

• Skids de filtración, instalado en una configuración de riñón / recirculación en los reductores del shovel/dragline; pueden lograr con eficacia y mantener de forma fiable los altos niveles de limpieza en los lubricantes de alta viscosidad para engranajes típicamente utilizados en estas aplicaciones.

- La vida útil típica para los elementos de filtrado en promedio alcanza los tres meses o mas, después de la

estabilización de la limpieza.

• Reducir al mínimo las cargas de contaminación se considera generalmente de un papel decisivo en la ampliación de la vida útil de los rodamiento y engranajes del reductor, la extensión de la vida del lubricante y de la reducción del consumo y la eliminación de fluidos.

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Equipo de Limpieza Sugerido

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Equipo de Limpieza Sugerido

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Equipo de Limpieza Sugerido

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Equipo de Limpieza Sugerido

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Control de Contaminación por Partículas

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